我国岩溶地区分布广泛,可溶岩层分布面积约占国土总面积的1/3,其中以西南部云、贵、桂和川、鄂、湘等部分地区岩溶最为发育。岩溶依据其发育强度,可分为猛烈发育、中等发育、弱发育、微弱发育4种,在岩溶猛烈发育区,重要表现为大型暗河,廊道及较大规模的溶洞,对施工影响较大,设计勘探时较简单发觉,一般会实行尽量避开或实行特别措施进行处理。新建沪昆铁路客运专线贵州段CKGZTJ—5标段,全长43.089km。该标段桥梁桩基分别采纳1m、1.25m、1.5m、2m直径桩基,这些桩基重要坐落在溶洞区,并且溶洞区的溶洞大小不一、形状各异、错落无序,存在较大的埋深差异,部分溶洞呈现串珠状发育,溶洞分为充填溶洞、半充填溶洞,以及未充填溶洞,对于充填溶洞充采纳流塑、软塑及硬塑状粉质黏土、中粗砂及少量灰岩碎块等填物进行填充。下部基岩为岩面起伏较大的灰岩,并且岩溶发育,溶沟溶槽发育。现结合沪昆铁路岩溶地区桩基施工,分析总结岩溶地区桩基成孔施工工艺及有关问题处置措施。 1施工工艺选用
压模
兔毛纱线CKGZTJ—5标段桥梁所处的地质结构为典型的岩溶地质,桩基嵌岩不仅深度大,而且不宜钻
孔,施工方式多为冲孔式施工,其原因是在弱风化岩层施工,钻机进尺缓慢并且简单卡钻,在穿越溶洞区时简单显现埋钻,挤压土体造壁施工存在肯定的难度,使得混凝土向溶洞扩散。通过采纳冲孔灌注桩的方式进行施工,在肯定程度上最大限度地发挥了其破岩本领强以及挤土造壁的优点;在施工过程中,冲孔桩同时暴露出一些弊端:桩锤冲穿溶洞顶板以及置换土洞填充物后,简单显现漏浆进而导致孔壁塌方(俗称溶洞塌方),还常常伴随着卡锤、掉锤、埋锤等现象。在施工过程中显现混凝土扩散量比较大的现象,其由于是溶洞内部无填充进而显现空洞,导致空洞被水下砼填补,或者淤泥质土充当填充物时,砼和淤泥发生置换的结果,进而导致在溶洞段桩的扩散系数超过1.2,甚者达3~5倍。综上所述,在施工时要充分利用冲孔成桩挤土造壁的优势,积极实行措施订立方案,避开发生塌方、卡锤、埋锤等事故。
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2岩溶区冲击成孔施工工艺
2.1施工准备①地质分析。施工前应依据设计图纸给出的地质柱状图,分析每一根桩所处地质构造,必要时采纳物探和超前钻孔,确定每根桩的所处地质溶洞情况,初步订立合理的施工工艺。②钻机底部加固。钻机就位前,应依据溶洞大小在钻机底部横向前后铺设两根
塑胶面板槽钢,对钻机底部进行支撑加固,以防止坍孔时钻机下沉或倾斜。③配制泥浆。依照易坍塌地层的泥浆的配置标准,对泥浆进行掌控,确保泥浆池、沉淀池充足大,且泥浆池应高于护筒顶。在穿越溶洞地层应适当加大泥浆比重(以现场试验数据为准),对泥浆的比重、粘度、含砂率等指标进行随时测定,将浮渣、护壁的效果掌控在最佳状态。为了削减泥浆的损失,进而形成较好的孔壁,泥浆的粘度一般掌控在28s左右为宜,同时为处理溶洞争取了肯定的时间。④溶洞处理材料与设备。施工现场,在钻孔施工前,要准备大量的片石、袋装粘土及适当数量的袋装水泥、水玻璃。配备至少3~4台泥浆泵,便于在处理溶洞时快速补浆,防止塌孔。为了便于向孔内投放土石,需要准备一台装载机。 2.2钻孔通常情况下,钻孔与泥浆护壁同时进行,当施工进度距离溶洞顶板岩层顶部1m时,或者在处理溶洞过程中通过采纳小冲程(0.5—1.0m)的方式进行钻进。在选择桩号进行施工时,其施工次序采纳先短桩后长桩的方式进行施工。
2.3冲击成孔工艺溶洞处理方法
2.3.1处理充填片石、粘土采纳粘土和片石进行填充时,由于其便利、快捷,节省费用,所以通常应用于埋深小于6m全填充、半填充和无填充的溶洞;当钻孔施工进行到溶洞层部位
时,护筒内的泥浆会显现全部流失或部分流失的现象,流失严重时会进一步造成塌孔,这种情况下,通过采纳片石和粘土按1:1的体积比进行回填,当溶洞空间比较大时加入部分水泥与水玻璃的混合物,并向钻孔内注入稠度较大的泥浆,然后通过小冲程冲击的方式向洞内投下混合料,不取渣,使填充物挤入裂隙和溶洞。重复上述操作,直到溶洞通道全部封堵,顺当穿过溶洞。
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